Il est permis, je crois, d’avertir se lecteurs que la note à traduire de PHYS ORG /SCIENCE X n’est pas d’un abord facile ..Et mon commentaire qui suivra n’intéressera peut être que les scientifiques qui me suivent ….Voici donc ma 3 ème traduction de la semaine 50….
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Triple threat: The first observation of three massive gauge bosons
produced in proton-proton collisions
by Ingrid Fadelli ,
Phys.org
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Triple menace: première
observation de trois bosons de jauge massifs produits lors de collisions
proton-proton
par Ingrid Fadelli,
Phys.org
PHOTO/Affichage des
événements de collision proton-proton enregistrés par l'expérience CMS. Un
événement porteur de production
simultanée de W +, deux bosons Z, avec plusieurs électrons et muons
(c'est-à-dire 5 électrons dans ce cas). Crédit: CMS Collaboration.
Le modèle standard, la
théorie actuelle la plus exhaustive
décrivant les interactions fondamentales des particules, prédit l'existence de
ce que l'on appelle les interactions tribologiques. Ces interactions sont des
processus dans lesquels des bosons à trois jauges sont produits simultanément à
partir d'un événement de grand collisionneur de hadrons…
La CMS Collaboration, un
grand groupe de chercheurs de nombreux instituts de physique du monde entier, a
récemment observé pour la première fois la production de trois bosons massifs
de jauge dans des collisions proton-proton. Leur article, publié dans Physical
Review Letters, offre la première preuve expérimentale de l'existence
d'interactions tribosoniques, ouvrant de nouvelles possibilités pour l'étude
des interactions entre les bosons de jauge massifs fondamentaux, à savoir les
bosons W ±, Z et Higgs.
"La rareté et la
nouveauté des interactions des tribosons ont été le principal moteur de notre
décision de nous lancer dans la recherche de ces événements", a déclaré
Saptaparna Bhattacharya, chercheur post-doctoral à l'Université Northwestern et
chercheur au Centre du LHC au
Laboratoire Fermi. Phys.org. "Notre réussite est l'aboutissement des
tentatives précédentes de recherche de ces processus par les collaborations
ATLAS et CMS au centre d'énergies de masse de 8 et 13 TeV."
L'expérience CMS est un
effort de recherche en cours basé sur l'utilisation d'un détecteur polyvalent
au LHC (c'est-à-dire le Compact Muon Solenoid ou CMS). Au cours des dernières
années, Bhattacharya et le reste de la collaboration CMS ont utilisé ce détecteur
pour collecter des données liées aux interactions des particules, ce qui
pourrait faciliter la recherche de matière noire et faciliter la découverte
d'une nouvelle physique.
Dans leur étude récente,
les chercheurs ont examiné un vaste ensemble de données compilé à l'aide du
détecteur entre 2016 et 2018, car ils se sont rendu compte que les interactions
tribosoniques sont de plus en plus accessibles et ont des taux d'événements
suffisamment importants pour être discernés à partir des signaux de fond. Ils
se sont donc mis à rechercher des tribosons ou VVV (c'est-à-dire où V = bosons
W +, W-, Z) et à établir l'existence d'interactons tribosoniques à 5,7
écarts-types, ce qui implique que la probabilité que l'observation soit une
fluctuation du fond est un sur 10^6, soit un million
"Alors que la
majorité des modes de désintégration du triboson impliquent des jets
hadroniques, un sous-ensemble d'événements qui donnent lieu à des électrons et
des muons (collectivement appelés leptons) conduisent à des signatures
distinctives dans le détecteur", a expliqué Bhattacharya. "Le
détecteur CMS est l'instrument le plus connu pour détecter les leptons et nous
avons profité de cette fonctionnalité pour isoler les rares événements VVV des
processus d'arrière-plan."
La probabilité que de gros
bosons soient produits dans des collisions proton-proton est plus grande à
un niveau central d'énergie de masse de
13 TeV, par rapport aux énergies de centre de masse plus faibles évaluées dans
des études antérieures. En utilisant des exigences de sélection de signal
optimales, les chercheurs ont ainsi pu isoler ce processus triboson rare des
signaux d'arrière-plan dans l'ensemble de données CMS 2016-2018.
"La présence des
bosons W ± et Z produits dans les collisions proton-proton peut être déduite en
détectant leurs produits de désintégration", a déclaré Philip Chang,
chercheur post-doctoral à l'Université de Californie à San Diego et membre de
la collaboration CMS, a –t-il déclaré à
Phys.org . «L'un des signes les plus évidents de leur présence est la détection
d'électrons et de muons à impulsion élevée. Étant donné que le processus que
nous voulions détecter implique trois bosons à jauge massive, plusieurs
électrons et muons devraient être présents lorsque l'événement se produit, tandis
que dans un autre contexte événements qui ne produisent pas de multiples bosons
à jauge massive, le nombre d'électrons et de muons est faible. Nous avons donc
recherché des événements de collision proton-proton avec plusieurs électrons et
muons pour observer le processus de signal très rare des événements de fond.
"
Dans les données qu'ils
ont analysées, Bhattacharya, Chang et le reste de la collaboration CMS ont
clairement identifié la production de trois bosons massifs de jauge lors d'une
collision proton-proton. Leurs découvertes sont une contribution significative
au domaine de la physique des particules, car elles introduisent de nouvelles
possibilités pour étudier les interactions entre les bosons à jauge massive. À
l'avenir, cette étude pourrait aider à améliorer la compréhension actuelle des
différents types de gros bosons, y compris le boson de Higgs récemment
découvert.
"L'observation de la
production de trois bosons de gros calibre lors d'une collision avec le LHC
constitue une étape majeure dans la physique du LHC", a expliqué
Bhattacharya. «Au départ, nous étions sceptiques quant à la découverte de ces
processus à un stade aussi précoce du programme LHC. Cette découverte met en
lumière l'interaction fondamentale entre les bosons de jauge et ouvre une
nouvelle fenêtre sur les détails complexes du modèle standard.
La collaboration CMS
prévoit maintenant de mener d'autres études explorant le processus détecté,
ainsi que d'étendre son analyse pour rechercher également des événements avec
des désintégrations de bosons W ± et Z en quarks et neutrinos. Cela leur
permettra de tester davantage la validité du modèle standard et de dévoiler
potentiellement de nouveaux phénomènes physiques qui ne peuvent être expliqués
par les théories physiques existantes.
"Nous étudions
actuellement en détail les interactions des tribosons, ayant dument établi leur existence", a déclaré
Chang. "L'un des principaux objectifs de notre prochain article sera
d'examiner les processus tribosons récemment découverts et de rechercher des
signes révélateurs de la physique au-delà de ce qui est prédit par le modèle
standard."
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Explore further
Refining the picture of the Higgs boson
More information: Observation of the production of three massive gauge
bosons at √s=13 TeV. Physical
Review Letters(2020). DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.151802.
Journal information:
Physical Review Letters
© 2020 Science X Network
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MES COMMENTAIRES
Quand une telle découverte apparait , je ne
peux m’empêcher d’aller consulter les publications originales dans la revue
signalée car la figure en tête est un
travail d’artiste et je me méfie des journalistes de PHYS ORG ! Les vrais
résultats sont eux exprimés dans le graphique suivant :
from PHYS ;Rev
Il est clair
que revenir sur les enregistrements de données anciennes qui ne bénéficiaient pas des moyens actuels est productif..Et on peut supposer que si
d’autres améliorations de tri et
de détection sont apportés dans les
années à venir, il faudra encore
revisiter les « archives » !
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